鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法

文檔序號：6150165閱讀：216來源：國知局

專利名稱：鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法
技術領域：
本發明涉及鋨膜電阻線構成的電阻型原子氧傳感器芯片的制造方法。
背景技術：
在低地球軌道(200 700 km)上，殘余大氣層中的主要成分——原子氧具有很高的化學活性，對于航天器材料產生嚴重的剝蝕作用，而空間原子氧效應的研究需要性能良好的檢測裝置進行探測。質譜儀、石英晶體微天平由于裝置復雜，尺寸、功耗較大，給航天器的攜帶帶來困難，并且不能安裝在航天器表面的不同部位；犧牲樣品稱重法則只能在回收后確定原子氧累積通量，無法在線監測；電阻型原子氧傳感器因體積小、重量輕、功耗低、成本低廉、結構簡單可靠，適合多點連續在線監測，具有明顯優勢。
電阻型原子氧傳感器主要包括銀膜、碳膜、鋨膜三種。銀與原子氧反應率高，檢測靈敏度好，但是使用壽命短，而且在反應幾十納米后形成的固體銀氧化物層阻礙反應繼續進行，導致傳感器失效。碳的原子氧反應率受碳材料種類、制備方法、表面形態影響很大，幾種適用的碳材料原子氧反應率比銀低一個數量級，同時碳膜可做得較厚，由于反應產物為氣態不會妨礙傳感器的后期使用，因此使用壽命更長。但是，某些碳材料的電阻響應線性度不好，導致碳膜原子氧傳感器還不成熟。鋨的原子氧反應率比銀低三個數量級，反應產物為揮發性的氧化鋨，因此更適合傳感器的長期在軌測試，同時鋨反應率的線性度很高，測量誤差很小。總體而言，鋨膜電阻傳感器的綜合性能較優。但是，鋨膜電阻的制造過程比較困難。采用物理氣相沉積(PVD)的方法沉積鋨膜容易發生開裂現象，最常見的裂隙是由不穩定的氧化鋨夾雜引起的黑化。另外，由于鋨的電阻率較低(8.8xl(T8^m)，所以鋨膜(尤其是具有長使用壽命的較厚鋨膜) 的初始電阻值較低，原子氧測量的準確性差。

發明內容
本發明的目的是為了解決現有工藝制備鋨膜存在容易開裂、原子氧測量的準確性差的問題；而提供一種鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法。
4本發明中鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法是按下述步驟完成的一、用物理氣相沉積法在基片上依次沉積鉻膜和金膜；二、然后在金膜表面上電鍍鋨膜；三、涂膠、前烘、曝光、顯影、堅膜后在鋨膜表面形成線形的光刻膠圖案；四、然后用電化學陽極溶解法刻蝕鋨膜；五、再用濕化學法刻蝕金膜，經去膠后在基片表面形成鋨膜電阻線；即得到鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片。
步驟一中所述的基片是玻璃、氧化鋁基片或硅片。
步驟二中將經步驟一處理的基片放入65 75i:的電鍍液中，在電流密度為 1.0 2.5A/dn^條件下電鍍獲得厚度為20nm 100pm的鋨膜，其中電鍍液主要由 (NH4)20sCl6、麗2S03H、NH2S03NH4和水組成，(NH4)2OsCl6的濃度為5 15g/L， NH2S03H的濃度為20 30g/L， NH2S03NH4的濃度為5 15g/L;或者步驟二中將經步驟一處理的基片放入70 85。C的電鍍液中，在電流密度為0.5 2.5A/dm2 條件下電鍍獲得厚度為20nm 10(Him的鋨膜，其中電鍍液主要由Os04、 NH2S03H和水組成，電鍍液的pH值43.5 14，Os04的濃度為l 3g/L，NH2S03H 的濃度為l 30g/L。
步驟二所述的電鍍液中還包括去針孔劑，去針孔劑的濃度為0.01~10g/L。所述的去針孔劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉或雙氧水。
步驟三中所述的光刻膠為正性光刻膠或負性光刻膠。
步驟四中所述的電化學陽極溶解法為線性電勢掃描法、恒電勢電解法、微分脈沖伏安法、方波伏安法、交流伏安法或方波電勢法。
步驟五中所述的濕化學法刻蝕金膜為碘化鉀刻蝕、雙氧水刻蝕或氰化物刻蝕。
本發明通過電鍍方法形成的鋨膜電阻線表面光滑平整，無微裂紋和針孔，成分是純鋨，和底層結合力良好，膜層厚度可高達IOO微米，從而提供長期、
穩定、線性的原子氧檢測性能。由于采用先進的光刻、電化學陽極溶解刻蝕鋨
膜等方法，鋨膜電阻線的線寬最小可達l(im，因此在有限的傳感器芯片面積上，鋨膜電阻線可達到較高的初始電阻值，保證測量的準確性；用作檢測原子氧通量的傳感器芯片。
本發明制得芯片的鋨膜電阻線表面光滑平整、無微裂紋和針孔、線寬小、厚度大、鋨膜純度高(可達100%),因此該原子氧傳感器芯片的初始電阻較高，測量精度良好，原子氧反應率線性度高，可連續在線長期穩定工作。本發明的方法工藝簡單、操作方便。

圖1是具體實施方式
五十一的鋨膜電阻線的結構示意圖；圖2是具體實施方式五十一電鍍10分鐘形成的鋨膜/石英芯片斷面的掃描電鏡圖；圖3是具體實施方式五十一電鍍15分鐘形成的鋨膜/石英芯片斷面的掃描電鏡圖；圖4是具體實施方式
五十一鋨膜表面的掃描電鏡圖；圖5是具體實施方式
五十一刻蝕鋨膜時的線性電勢掃描伏安曲線；圖6是具體實施方式
五十二刻蝕鋨膜時恒電勢電解的電流-時間曲線。
具體實施例方式
本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式中鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法是按下述步驟完成的一、用物理氣相沉積法在基片上依次沉積鉻膜和金膜；二、然后在金膜表面上電鍍鋨膜；三、涂膠、前烘、曝光、顯影、堅膜后在鋨膜表面形成線形的光刻膠圖案；四、然后用電化學陽極溶解法刻蝕鋨膜；五、再用濕化學法刻蝕金膜，經去膠后在基片表面形成鋨膜電阻線；即得到鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片。
本實施方式制得芯片的鋨膜電阻線表面光滑平整、無微裂紋和針孔、線寬小、厚度大、鋨膜純度高(可達100%)，并鋨膜電阻線的線寬最小可達lpm，因此在有限的傳感器芯片面積上該原子氧傳感器芯片的初始電阻較高，測量精度良好，原子氧反應率線性度高，可連續在線長期穩定工作，用作檢測原子氧通量的傳感器芯片。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中所述的基片是玻璃、氧化鋁基片或硅片。其它步驟及參數與具體實施方式
一相同。
本實施方式中的玻璃可為石英玻璃、硼硅玻璃、鉀玻璃、鋁鎂玻璃、鉛玻璃或鈉玻璃等，例如K9玻璃、B270玻璃或超白玻璃等。
根據傳感器芯片應用空間環境條件的不同，可在上述不同基片材料中選擇。如石英玻璃、硼硅玻璃具有良好的力學性質、耐高溫性質和化學穩定性，
6非常適合空間苛刻環境中的應用。其中，低硼硅玻璃具有和鉻相近的熱膨脹系數，在空間高低溫交變環境中同鍍層具有良好的結合力。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是步驟一中
鉻膜的厚度為2 50nm。其它步驟及參數與具體實施方式
一或二相同。
具有一定厚度的鉻膜可起到過鍍層的作用，改善金膜同基片之間的結合
力；但是，當鉻膜的厚度過高時，鉻膜本身電阻較小，該電阻同鋨膜電阻并聯構成傳感器芯片總的電阻，造成傳感器電阻誤差。因此，絡膜厚度必須適當選擇，通過試驗驗證本實施方式的鉻膜厚度使傳感器具有良好綜合性能。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是步驟一中
鉻膜的厚度為4 30nm。其它步驟及參數與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是步驟一中
鉻膜的厚度為5 20nm。其它步驟及參數與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一至五不同的是步驟一中
金膜的厚度為2 30nm。其它步驟及參數與具體實施方式
一至五相同。
金膜是電鍍鋨膜時的導電基底，因此足夠的厚度可保證鍍層的均勻性；但另一方面，當金膜的厚度過高時，金膜本身電阻很小，該電阻同鋨膜電阻并聯構成傳感器芯片總的電阻，造成傳感器電阻誤差。因此，金膜厚度必須適當選擇，通過試驗驗證本實施方式的金膜厚度使傳感器具有良好綜合性能。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一至五不同的是步驟一中
金膜的厚度為4 20nm。其它步驟及參數與具體實施方式
一至五相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
一至五不同的是步驟一中
金膜的厚度為5 15nm。其它步驟及參數與具體實施方式
一至五相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
一至八不同的是:步驟二中
電鍍鋨膜是按下述步驟進行的將經步驟一處理的基片放入65 75。C的電鍍液中，在電流密度為1.0 2.5A/dn^條件下龜鍍獲得厚度為20nm 100^im鋨膜；其中電鍍液由(NH4)2OsCl6、 NH2S03H、 NH2S03NH4和水組成，(NH4)20sCl6 的濃度為5 15g/L， NH2S03H的濃度為20~30g/L， NH2S03NH4的濃度為 5 15g/L。其它步驟及參數與具體實施方式
一至八相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
九不同的是步驟二中將經
7步驟一處理的基片放入68 72。C的電鍍液中。其它步驟及參數與
具體實施例方式
九相同。
具體實施方式
十一本實施方式與具體實施方式
九不同的是步驟二中將
經步驟一處理的基片放入7(TC的電鍍液中。其它步驟及參數與
具體實施例方式
九相同。
具體實施方式
十二本實施方式與具體實施方式
九至十一不同的是步驟
二中電流密度為1.2~1.9A/dm2。其它步驟及參數與具體實施方式
九至H^—相同。
本實施方式中當電流密度較大時，鋨鍍層的外觀更加平整光亮，但是陰極析氫現象更為嚴重，會導致沉積層同基片之間的結合力變差，從基片上剝離，通過試驗驗證采用1.2 1.9A/dm2的電流密度綜合性能最佳。
具體實施方式
十三本實施方式與具體實施方式
九至十一不同的是步驟
二中電流密度為1.7A/dm2。其它步驟及參數與具體實施方式
九至十一相同。
具體實施方式
十四本實施方式與具體實施方式
九至十三不同的是所述
的電鍍液中還包括去針孔劑，去針孔劑的濃度為0.01 10g/L。其它步驟及參數
與具體實施方式
九至十三相同。
使電鍍時產生的氫易于從電極表面脫離，防止鍍層上孔隙的產生。
具體實施方式
十五本實施方式與具體實施方式
十四不同的是去針孔劑
的濃度為0.05 0.5g/L。其它步驟及參數與具體實施方式
十四相同。
具體實施方式
十六本實施方式與具體實施方式
十四不同的是去針孔劑的濃度為0.1g/L。其它步驟及參數與具體實施方式
十四相同。
具體實施方式
十七本實施方式與具體實施方式
十四不同的是去針孔劑
的濃度為0.2g/L。其它步驟及參數與具體實施方式
十四相同。
具體實施方式
十八本實施方式與具體實施方式
十四至十七不同的是去針孔劑為十二垸基硫酸鈉、十二垸基磺酸鈉或雙氧水。其它步驟及參數與具體實施方式十四至十七相同。
具體實施方式
十九本實施方式與具體實施方式
一至八不同的是步驟二中電鍍鋨膜是按下述步驟進行的將經步驟一處理的基片放入70 85。C的電鍍液中，在電流密度為0.5 2.5A/dm2條件下電鍍厚度為20nm 10(Hmi鋨膜；其中電鍍液由Os〇4、 NH2S03H和水組成，電鍍液的pH值43.5 14， Os04的濃度為l 3g/L， NH2S03H的濃度為l 30g/L。其它步驟及參數與具體實施方式
一至八相同。
具體實施方式
二十本實施方式與具體實施方式
十九不同的是步驟二中將經步驟一處理的基片放入76 79'C的電鍍液中。其它步驟及參數與具體實施方式十九相同。
具體實施方式
二十一本實施方式與具體實施方式
十九不同的是步驟二中將經步驟一處理的基片放入78。C的電鍍液中。其它步驟及參數與具體實施
方式十九相同。
具體實施方式
二十二本實施方式與具體實施方式
十九至二十一不同的
是步驟二中電流密度為l.l 1.9A/dm2。其它步驟及參數與具體實施方式
十九
至二十一相同。
具體實施方式
二十三本實施方式與具體實施方式
十九至二十一不同的
是步驟二中電流密度為1.5A/dm2。其它步驟及參數與具體實施方式
十九至二
十一相同。
具體實施方式
二十四本實施方式與具體實施方式
十九至二十三不同的是所述的電鍍液中還包括去針孔劑，去針孔劑的濃度為0.01~10g/L。其它步
驟及參數與具體實施方式
十九至二十三相同。
使電鍍時產生的氫易于從電極表面脫離，防止鍍層上孔隙的產生。
具體實施方式
二十五本實施方式與具體實施方式
二十四不同的是去針
孔劑的濃度為0.05~0.5g/L。其它步驟及參數與具體實施方式
二十四相同。
具體實施方式
二十六本實施方式與具體實施方式
二十四不同的是去針
孔劑的濃度為0.1g/L。其它步驟及參數與具體實施方式
二十四相同。
具體實施方式
二十七本實施方式與具體實施方式
二十四不同的是去針孔劑的濃度為0.2g/L。其它步驟及參數與具體實施方式
二十四相同。
具體實施方式
二十八本實施方式與具體實施方式
二十四至二十七不同的是去針孔劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉或雙氧水。其它步驟及參數與具體實施方式
二十四至二十七相同。
具體實施方式
二十九本實施方式與具體實施方式
一至二十八不同的是步驟三中所述的光刻膠為正性光刻膠或負性光刻膠。其它步驟及參數與具體實施方式一至二十八相同。
具體實施方式
三十本實施方式與具體實施方式
一至二十九不同的是步驟四所述的電化學陽極溶解法為線性電勢掃描法、恒電勢電解法、微分脈沖伏安法、方波伏安法、交流伏安法或方波電勢法。其它步驟及參數與具體實施方式一至二十九相同。
具體實施方式
三十一本實施方式與具體實施方式
一至三十不同的是所
述的電化學陽極溶解法刻蝕鋨膜用的電解液是濃度為0.005 1Omol/L的硫酸溶
液。其它步驟及參數與具體實施方式
一至三十相同。
具體實施方式
三十二本實施方式與具體實施方式
三十、三十一不同的是
所述的線性電勢掃描法的掃描電勢上限控制為相對于飽和甘汞電極0.7 1.4 伏，掃描次數為1 10次。其它步驟及參數與具體實施方式
三十、三十一相同。
具體實施方式
三十三本實施方式與具體實施方式
三十二不同的是所述的線性電勢掃描法的掃描電勢上限控制為相對于飽和甘汞電極1.2伏，掃描電
勢下限控制為相對于飽和甘汞電極0.3伏。其它步驟及參數與具體實施方式
三
十二相同。
具體實施方式
三十四本實施方式與具體實施方式
三十二不同的是所述的線性電勢掃描法的掃描電勢上限控制為相對于飽和甘汞電極1.0伏，掃描電勢下限控制為相對于飽和甘汞電極0.5伏。其它步驟及參數與具體實施方式
三十二相同。
具體實施方式
三十五本實施方式與具體實施方式
三十二不同的是所述的線性電勢掃描法的掃描電勢上限控制為相對于飽和甘汞電極0.9伏，掃描電
勢下限控制為相對于飽和甘汞電極0.7伏。其它步驟及參數與具體實施方式
三
十二相同。
具體實施方式
三十六本實施方式與具體實施方式
三十、三H""—不同的是
所述的恒電勢電解法的電極電勢恒定在相對于飽和甘汞電極0.7 1.4伏，電勢恒定時間為2 1800秒。其它步驟及參數與具體實施方式
三十、三十一相同。
具體實施方式
三十七本實施方式與具體實施方式
三十六不同的是所述
的恒電勢電解法的電極電勢恒定在相對于飽和甘汞電極0.8~1.2伏。其它步驟及參數與具體實施方式
三十六相同。
具體實施方式
三十八本實施方式與具體實施方式
三十六不同的是所述的恒電勢電解法的電極電勢恒定在相對于飽和甘汞電極1.1伏。其它步驟及參數與具體實施方式
三十六相同。
具體實施方式
三十九本實施方式與具體實施方式
三十六不同的是所述的恒電勢電解法的電極電勢恒定在相對于飽和甘汞電極1.0伏。其它步驟及參數與具體實施方式
三十六相同。
具體實施方式
四十本實施方式與具體實施方式
三十六不同的是所述的恒電勢電解法的電極電勢恒定在相對于飽和甘汞電極0.9伏。其它步驟及參數與具體實施方式
三十六相同。
具體實施方式
四H"^ — 本實施方式與具體實施方式
三十六至四十不同的是電勢恒定時間為5~1000秒。其它步驟及參數與具體實施方式
三十六至四十相同。
具體實施方式
四十二本實施方式與具體實施方式
三十六至四十不同的是電勢恒定時間為20 500秒。其它步驟及參數與具體實施方式
三十六至四十相同。
具體實施方式
四十三本實施方式與具體實施方式
三十六至四十不同的是電勢恒定時間為200秒。其它步驟及參數與具體實施方式
三十六至四十相同。
具體實施方式
四十四本實施方式與具體實施方式
三十六至四十不同的是電勢恒定時間為100秒。其它步驟及參數與具體實施方式
三十六至四十相同。
具體實施方式
四十五本實施方式與具體實施方式
一至四十四不同的是
所述的鋨膜電阻線的線寬為1 2000^im。其它步驟及參數與具體實施方式
一至
四十四相同。
具體實施方式
四十六本實施方式與具體實施方式
四十五不同的是所述
的鋨膜電阻線的線寬為400pm。其它步驟及參數與具體實施方式
四十五相同。
具體實施方式
四十七本實施方式與具體實施方式
四十五不同的是所述
的鋨膜電阻線的線寬為200pm。其它步驟及參數與具體實施方式
四十五相同。
具體實施方式
四十八本實施方式與具體實施方式
四十五不同的是所述的鋨膜電阻線的線寬為100pm。其它步驟及參數與具體實施方式
四十五相同。
具體實施方式
四十九本實施方式與具體實施方式
四十五不同的是所述
的鋨膜電阻線的線寬為50pm。其它步驟及參數與具體實施方式
四十五相同。
具體實施方式
五十本實施方式與具體實施方式
一至四十九不同的是步驟五中所述的濕化學法刻蝕金膜為碘化鉀刻蝕、雙氧水刻蝕或氰化物刻蝕。其它步驟及參數與具體實施方式
一至四十九相同。
具體實施方式
五十一本實施方式中鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造
方法是按下述步驟完成的一、用物理氣相沉積法在30mmx20mmx 1.5mm的石英玻璃上依次沉積2 50nm鉻膜和2 30nm金膜；二、將經步驟一處理的石英玻璃放入65 75"C的電鍍液中，在電流密度為1.0~2.5A/dm2條件下電鍍 10 15min在金膜表面上獲得鋨膜；其中電鍍液由(NH4)2OsCl6、 NH2S03H、 NH2S03NH4、水和十二烷基硫酸鈉(作為去針孔劑)組成，(NH4)2OsCl6的濃度為5 15g/L， NH2S03H的濃度為20 30g/L， NH2S03NH4的濃度為5 15g/L，十二烷基硫酸鈉的濃度為0.1g/L;三、涂膠、前烘、曝光、顯影、堅膜后在鋨膜表面形成100pm線寬的線形光刻膠圖案；四、然后采用線性電勢掃描法溶解鋨膜，以0.05mol/L的硫酸溶液做為刻蝕鋨膜的電解液，掃描電勢范圍為相對于飽和甘汞電極0.8 1.0伏，掃描速度為lmV/s;五、再用碘化鉀刻蝕金膜，經去膠后即在基片表面形成線寬為100pm鋨膜電阻線(見圖l);即得到鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片。
本實施方式的步驟三中使用了正性光刻膠。
由圖2和圖3可見，隨電鍍時間改變鋨膜厚度分別達到0.2|_im和0.4^m，且各層之間結合良好。由圖4可以看出鋨膜表面光滑平整，無微觀裂紋。
本實施方式的步驟四中相應的伏安曲線如圖5所示，可以看出在電勢掃描的大部分過程中明顯的陽極電流峰用于鋨膜的溶解，而在掃描結束前陽極電流下降到很小的數值，說明鋨膜已基本溶解完全。
具體實施方式
五十二本實施方式與具體實施方式
五H^—不同的是步驟四采用恒電勢電解法溶解鋨膜，以0.05md/L的硫酸溶液做為刻蝕鋨膜的電解液，電極電勢恒定在相對于飽和甘汞電極l.O伏，電勢恒定時間為100秒。其
12它步驟及參數與具體實施方式
五十一相同。
本實施方式的步驟四中相應的電流-時間曲線如圖6所示，可以看出在前
25秒的時間范圍內明顯的陽極電流峰用于鋨膜的溶解，而在隨后的時間內陽
極電流則迅速下降為零，說明鋨膜已經溶解完全。
權利要求
1、鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法是按下述步驟完成的一、用物理氣相沉積法在基片上依次沉積鉻膜和金膜；二、然后在金膜表面上電鍍鋨膜；三、涂膠、前烘、曝光、顯影、堅膜后在鋨膜表面形成線形的光刻膠圖案；四、然后用電化學陽極溶解法刻蝕鋨膜；五、再用濕化學法刻蝕金膜，經去膠后在基片表面形成鋨膜電阻線，得到鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片。
2、根據權利要求1所述的鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于步驟一中所述的基片是玻璃、氧化鋁基片或硅片。
3、根據權利要求1或2所述的鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于步驟二中將經步驟一處理的基片放入65 75"C的電鍍液中，在電流密度為1.0 2.5A/dn^條件下電鍍獲得厚度為20nm 100pm的鋨膜，其中電鍍液主要由(NH4)20sCl6、 NH2S03H、 NH2S03NH4和水組成，(NH4)20sCl6的濃度為5~15g/L， NH2S03H的濃度為20~30g/L， NH2S03NH4的濃度為5 15g/L; 或者步驟二中將經步驟一處理的基片放入70 85。C的電鍍液中，在電流密度為 0.5 2.5A/dm2條件下電鍍獲得厚度為20nm 100)am的鋨膜，其中電鍍液主要由 Os04、 NH2S03H和水組成，電鍍液的pH值-13.5 14， Os04的濃度為1 3g/L， NH2S03H的濃度為l~30g/L。
4、根據權利要求3所述的鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于所述的電鍍液還包括去針孔劑，去針孔劑的濃度為0.01 10g/L。
5、根據權利要求4所述的鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于所述的去針孔劑為十二垸基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉或雙氧水。
6、根據權利要求l、 2、 4或5所述的鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于步驟三中所述的光刻膠為正性光刻膠或負性光刻膠。
7、根據權利要求6所述的鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于步驟四中所述的電化學陽極溶解法為線性電勢掃描法、恒電勢電解法、微分脈沖伏安法、方波伏安法、交流伏安法或方波電勢法；電化學陽極溶解法刻蝕鋨膜用的電解液是濃度為0.005 10mol/L的硫酸溶液。
8、根據權利要求7所述的鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于所述的線性電勢掃描法的掃描電勢上限控制為相對于飽和甘汞電極0.7 1.4伏，掃描次數為1 10次。
9、根據權利要求7所述的鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于所述的恒電勢電解法的電極電勢恒定在相對于飽和甘滎電極0.7 1.4 伏，電勢恒定時間為2 1800秒。
10、根據權利要求l、 2、 4、 5、 7、 8或9所述的鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于步驟五中所述的濕化學法刻蝕金膜為碘化鉀刻蝕、雙氧水刻蝕或氰化物刻蝕。
全文摘要
鋨膜電阻線原子氧傳感器芯片的制造方法，它涉及鋨膜電阻線構成的電阻型原子氧傳感器芯片的制造方法。本發明解決了現有工藝制備鋨膜存在容易開裂、原子氧測量的準確性差的問題。本發明方法如下一、用物理氣相沉積法在基片上依次沉積鉻膜和金膜；二、然后在金膜表面上電鍍鋨膜；三、在鋨膜表面形成線形的光刻膠圖案；四、然后用電化學陽極溶解法刻蝕鋨膜；五、再用濕化學法刻蝕金膜，經去膠后即在基片表面形成鋨膜電阻線。本發明制得芯片的鋨膜電阻線表面光滑平整，無微裂紋和針孔，線寬小，厚度大，因此該原子氧傳感器芯片的初始電阻較高，測量精度良好，原子氧反應率線性度高，可連續在線長期穩定工作。本發明的方法工藝簡單、操作方便。
文檔編號G01N27/12GK101561407SQ20091007201
公開日2009年10月21日申請日期2009年5月13日優先權日2009年5月13日
發明者劉向鵬, 姜利祥, 濤李, 錚賈申請人:哈爾濱工業大學

完整全部詳細技術資料下載